أندرو دودي820332023 المواد الشائعة المستخدمة في قطع المطاط المخصصة وتطبيقاتها
تعتبر قطع المطاط المخصصة ملحقات لا غنى عنها في الصناعة الحديثة بسبب مرونتها الفائقة وقابلية تصميمها، وتستخدم على نطاق واسع في مجالات متنوعة. اختيار المواد [1] هو عامل حاسم عند التفكير في قطع المطاط المخصصة لمختلف التطبيقات. تلخص هذه المقالة بعض المواد الأكثر شيوعًا المستخدمة في مكونات المطاط المخصصة وتناقش بالتفصيل الخصائص وحقول التطبيق واتجاهات التطوير.
تطبيقات NR والقيود
المطاط الطبيعي (NR) مشتق من لاتكس أشجار المطاط، والذي يتكون بشكل رئيسي من cis-1، 4-polyisoprene، ويعتبر واحدًا من أقدم وأكثر المواد المطاطية استخدامًا.
1.1: الفوائد الرئيسية يوفر NR العديد من الفوائد كما هو موضح أدناه:
خصائص ميكانيكية جيدة جدًا: قوة شد عالية، استطالة عند الكسر ومرونة ممتازة تمكنه من تحمل تشوهات كبيرة والعودة بسرعة إلى حالته الأصلية.
يتمتع NR بمقاومة أفضل للاحتكاك ومدة خدمة في كلا الحالتين الديناميكيتين.
NR هو مطاط صلب ذو مرونة جيدة عند درجات الحرارة المنخفضة.
التصاق بخصائص جيدة: يتم ربط غير المطاط (NR) بسهولة مع مواد أخرى يمكن أن تساعد في تطوير واستخدام المواد المركبة.
واحدة من أهم المطاطات الاصطناعية هي NR، لكن NR له مزاياه وعيوبه وله العيوب التالية أيضًا: مقاوم للزيت والمذيبات بشكل نسبي ضعيف، حساس لشيخوخة الحرارة والأوزون وشيخوخة الضوء. هذا يعني أن NR يستخدم بشكل رئيسي في القطاعات السوقية التالية:
صناعة الإطارات: الجزء الرئيسي من إطارات السيارات والشاحنات وآلات البناء، خاصة لمقاومة التآكل العالية ومقاومة التعب العالية.
ممتص الصدمات: باستخدام مرونته العالية التي يمكن استخدامها لإنتاج وتصنيع أنواع ممتصات الصدمات والوسائد المستخدمة لتقليل تأثير الاهتزازات الميكانيكية والضوضاء.
تستخدم لختم جميع أنواع الأختام، الوصلات، الحشوات، ولكن يجب تجنب ملامسة الشمع لزيت المذيب.
حزام قوة الشد: مقاومة آمنة للاهتراء، يستخدم للمواد الحبيبية، الكتل وغيرها من المواد الناقلة.
2.1 اتجاه البحث: في الوقت الحالي، الاتجاه الرئيسي هو تعزيز مقاومة الزيت ومقاومة الشيخوخة لـ NR. التعديل الكيميائي، الخلط الفيزيائي وطرق أخرى لتعزيز نطاق تطبيقه.
الثاني هو تطوير التكنولوجيا وتطبيق المطاط الصناعي (SR)
المطاط الصناعي (SR) مجموعة واسعة من مواد المطاط باستخدام الطريقة الاصطناعية هي خيار مهم لأجزاء المطاط المخصصة.
2.1 مطاط ستيرين بوتادين (SBR)
2.2 مطاط نيتريل بوتادين (NBR)
2.3 مطاط الإيثيلين-البروبيلين (EPDM) : يتمتع EPDM بمقاومة ممتازة للعوامل الجوية، ومقاومة للأوزون، ومقاومة للتآكل الكيميائي والعزل الكهربائي.
2.4 المطاط الاصطناعي الخاص: وفقًا لاحتياجات التطبيق للأداء العالي، قمنا بتطوير مطاط السيليكون (VMQ) ومطاط الفلور (FKM) وجودة المنتج وغيرها من المطاط الاصطناعي الخاص. يمكن لمعظم مطاط السيليكون تحمل درجات الحرارة العالية والمنخفضة، ولديه أيضًا توافق حيوي جيد، لذا يتم استخدامه على نطاق واسع في المعدات الطبية وصناعة المواد الغذائية وغيرها. بسبب مقاومته الممتازة لدرجات الحرارة العالية ومقاومته للتآكل الكيميائي، يلعب مطاط الفلور دورًا لا يمكن الاستغناء عنه في مجالات الفضاء والطاقة البترولية وغيرها. ومع ذلك، فإن المطاط الخاص عادة ما يكون مكلفًا، ويجب أخذ عوامل الأداء والتكلفة في الاعتبار بشكل شامل.
3rd مواد المطاط الجديدة وعملية تعديل مقاومة الحرارة.
مع التطور المستمر للعلوم والتكنولوجيا، تم تطوير المزيد والمزيد من مواد المطاط الجديدة، وتكنولوجيا تعديل مواد المطاط التقليدية تتجدد باستمرار.
3.1 الإيلاستومر الحراري البلاستيكي (TPE) : يتمتع TPE بمرونة المطاط وقابلية معالجة البلاستيك الحراري. يبسط TPE عملية الإنتاج ويقلل من تكلفة الإنتاج. في نفس الوقت، يتمتع TPE بقيمة إعادة تدوير جيدة. 4 آفاق تطبيق TPE داخل السيارات، المنتجات الإلكترونية، إلخ. جميعها لديها آفاق تطبيق واسعة لـ TPE.
3.2 المطاط المركب النانوي: يمكن أن يؤدي دمج المواد النانوية (مثل، أنابيب الكربون النانوية، الجرافيت) داخل مصفوفة المطاط إلى تحسين الأداء الميكانيكي، ومقاومة التآكل، والتوصيل الكهربائي للمطاط بشكل كبير. المطاط المركب النانوي هو مجال واسع من التطبيقات وإنتاج محتمل للإطارات عالية الأداء، والأختام الخاصة، وما إلى ذلك.
3.3 المطاط القابل للتحلل البيولوجي: استخدام الموارد المتجددة (زيت نباتي، نشا) لتخليق المطاط القابل للتحلل البيولوجي، ميزة صديقة للبيئة ومستدامة. اللاتكس العام، المطاط الطبيعي، المطاط المبروم؛ إنتاج واستخدام المطاط؛ أصل موارد المطاط؛ تطوير المطاط القائم على البيولوجيا واستخدامه في صناعة المطاط هو أحد اتجاهات التطوير.
رابعا. الخاتمة وآفاق المستقبل
يجب أن يكون اختيار المواد للمكونات المطاطية المخصصة قائمًا على احتياجات التطبيق، بما في ذلك أداء المادة، التكلفة، القابلية للتصنيع وحماية البيئة. ومع ظهور مواد مطاطية جديدة بشكل مستمر، تصبح تكنولوجيا التعديل أكثر نضجًا، وسيكون أداء ووظيفة ومجال تطبيق الأجزاء المطاطية المخصصة أيضًا في فضاء تطوير أوسع. لتحقيق هذه الغاية، يجب تعزيز المزيد من البحث، خاصة حول المواد المطاطية الصديقة للبيئة ذات الأداء العالي والتكلفة المنخفضة والتقنيات ذات الصلة بالتعديل لتسهيل التنمية المستدامة لصناعة الأجزاء المطاطية المخصصة.